JP2018008573A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】雪上性能と氷上性能とを両立できる空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】この空気入りタイヤは、タイヤ赤道面CLを境界とする一方の領域に配置された2本の周方向主溝21、22と、周方向主溝21、22に区画された陸部32とを備える。また、陸部32が、タイヤ周方向に延在する周方向細溝321と、タイヤ幅方向に延在して周方向細溝321を貫通する複数組の第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bとを備える。また、第一ラグ溝322Aが、一方の端部にて陸部32の一方のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて陸部32の内部で終端する。また、第二ラグ溝322Bが、一方の端部にて陸部32の他方のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて陸部32の内部で終端する。また、第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとが、タイヤ周方向に交互に配置される。【選択図】図2

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、雪上性能と氷上性能とを両立できる空気入りタイヤに関する。
スタッドレスタイヤでは、雪上性能および氷上性能が要求される。従来のスタッドレスタイヤとして、特許文献1〜3に記載される技術が知られている。
特許第3682269号公報 特開2015−074289号公報 特許第5686955号公報
この発明は、雪上性能と氷上性能とを両立できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ赤道面を境界とする一方の領域に配置された2本の周方向主溝と、前記周方向主溝に区画された陸部とを備える空気入りタイヤであって、前記陸部が、タイヤ周方向に延在する周方向細溝と、タイヤ幅方向に延在して前記周方向細溝を貫通する複数組の第一ラグ溝および第二ラグ溝とを備え、前記第一ラグ溝が、一方の端部にて前記陸部の一方のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて前記陸部の内部で終端し、前記第二ラグ溝が、一方の端部にて前記陸部の他方のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて前記陸部の内部で終端し、且つ、前記第一ラグ溝と前記第二ラグ溝とが、タイヤ周方向に交互に配置されることを特徴とする。
この発明にかかる空気入りタイヤでは、第一ラグ溝および第二ラグ溝が、タイヤ幅方向に延在して周方向細溝を貫通し、また、周方向主溝にそれぞれ開口するので、溝の交差部の数が多くなり溝容積が増加して、雪上路面での陸部の雪中剪断力および排雪性が向上する。また、第一ラグ溝および第二ラグ溝が、他方の端部にて陸部の内部で終端するので、陸部の接地面積が確保されて氷上路面での凝着摩擦力が確保される。これにより、タイヤの雪上性能と氷上性能とが両立する利点がある。
図1は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図2は、図1に記載した空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。 図3は、図2に記載したトレッドパターンの1列の陸部を示す平面図である。 図4は、図3に記載した陸部のラグ溝を示す説明図である。 図5は、図1に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図6は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
[空気入りタイヤ]
図1は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、タイヤ径方向の片側領域の断面図を示している。また、同図は、空気入りタイヤの一例として、乗用車用ラジアルタイヤを示している。
同図において、タイヤ子午線方向の断面とは、タイヤ回転軸(図示省略)を含む平面でタイヤを切断したときの断面をいう。また、符号CLは、タイヤ赤道面であり、タイヤ回転軸方向にかかるタイヤの中心点を通りタイヤ回転軸に垂直な平面をいう。また、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向をいう。
空気入りタイヤ1は、タイヤ回転軸を中心とする環状構造を有し、一対のビードコア11、11と、一対のビードフィラー12、12と、カーカス層13と、ベルト層14と、トレッドゴム15と、一対のサイドウォールゴム16、16と、一対のリムクッションゴム17、17とを備える(図1参照)。
一対のビードコア11、11は、複数のビードワイヤを束ねて成る環状部材であり、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー12、12は、一対のビードコア11、11のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を構成する。
カーカス層13は、1枚のカーカスプライから成る単層構造あるいは複数のカーカスプライを積層して成る多層構造を有し、左右のビードコア11、11間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層13の両端部は、ビードコア11およびビードフィラー12を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。また、カーカス層13のカーカスプライは、スチールあるいは有機繊維材(例えば、アラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど)から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で80[deg]以上95[deg]以下のカーカス角度(タイヤ周方向に対するカーカスコードの長手方向の傾斜角として定義される)を有する。
ベルト層14は、一対の交差ベルト141、142と、ベルトカバー143とを積層して成り、カーカス層13の外周に掛け廻されて配置される。一対の交差ベルト141、142は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で20[deg]以上55[deg]以下のベルト角度を有する。また、一対の交差ベルト141、142は、相互に異符号のベルト角度(タイヤ周方向に対するベルトコードの長手方向の傾斜角として定義される)を有し、ベルトコードの長手方向を相互に交差させて積層される(いわゆるクロスプライ構造)。ベルトカバー143は、スチールあるいは有機繊維材から成るベルトコードをコートゴムで被覆して構成され、絶対値で0[deg]以上10[deg]以下のベルト角度を有する。また、ベルトカバー143は、例えば、1本あるいは複数本のベルトコードをコートゴムで被覆して成るストリップ材であり、このストリップ材を交差ベルト141、142の外周面に対してタイヤ周方向に複数回かつ螺旋状に巻き付けて構成される。
トレッドゴム15は、カーカス層13およびベルト層14のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。一対のサイドウォールゴム16、16は、カーカス層13のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。一対のリムクッションゴム17、17は、左右のビードコア11、11およびカーカス層13の巻き返し部のタイヤ径方向内側にそれぞれ配置されて、リムフランジに対する左右のビード部の接触面を構成する。
[トレッドパターン]
図2は、図1に記載した空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。同図は、スタッドレスタイヤのトレッドパターンを示している。同図において、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸周りの方向をいう。また、符号Tは、タイヤ接地端である。
図2に示すように、空気入りタイヤ1は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝21、22と、これらの周方向主溝21、22に区画された複数の陸部31〜33と、各陸部31〜33に配置された複数のラグ溝311、322A、322Bとをトレッド面に備える。
主溝とは、JATMAに規定されるウェアインジケータの表示義務を有する溝であり、一般に、5.0[mm]以上の溝幅および6.5[mm]以上の溝深さを有する。また、ラグ溝とは、タイヤ幅方向に延在する横溝であり、一般に1.0[mm]以上の溝幅および3.0[mm]以上の溝深さを有する。また、後述するサイプとは、トレッド踏面に形成された切り込みであり、一般に1.0[mm]未満のサイプ幅および2.0[mm]以上のサイプ深さを有することにより、タイヤ接地時に閉塞する。
溝幅は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、溝開口部における左右の溝壁の距離の最大値として測定される。陸部が切欠部や面取部をエッジ部に有する構成では、溝長さ方向を法線方向とする断面視にて、トレッド踏面と溝壁の延長線との交点を基準として、溝幅が測定される。また、溝がタイヤ周方向にジグザグ状あるいは波状に延在する構成では、溝壁の振幅の中心線を基準として、溝幅が測定される。
溝深さは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、トレッド踏面から溝底までの距離の最大値として測定される。また、溝が部分的な凹凸部やサイプを溝底に有する構成では、これらを除外して溝深さが測定される。
サイプ幅は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、陸部の踏面におけるサイプの開口幅の最大値として測定される。
サイプ深さは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、トレッド踏面からサイプ底までの距離の最大値として測定される。また、サイプが部分的な凹凸部を溝底に有する構成では、これらを除外してサイプ深さが測定される。
規定リムとは、JATMAに規定される「適用リム」、TRAに規定される「Design Rim」、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。また、規定内圧とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、JATMAに規定される「最大負荷能力」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、JATMAにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧180[kPa]であり、規定荷重が最大負荷能力の88[%]である。
例えば、図2の構成では、空気入りタイヤ1が、タイヤ赤道面CL上の点を中心とする略点対称なトレッドパターンを有している。しかし、これに限らず、空気入りタイヤ1が、例えば、タイヤ赤道面CLを中心とする左右線対称なトレッドパターンあるいは左右非対称なトレッドパターンを有しても良いし、タイヤ回転方向に方向性を有するトレッドパターンを有しても良い(図示省略)。
また、図2の構成では、タイヤ赤道面CLを境界とする左右の領域が2本の周方向主溝21、22をそれぞれ有している。また、これらの周方向主溝21、22が、タイヤ赤道面CLを中心として、左右対称に配置されている。また、これらの周方向主溝21、22により、5列の陸部31〜33が区画されている。また、1つの陸部33が、タイヤ赤道面CL上に配置されている。
しかし、これに限らず、3本あるいは5本以上の周方向主溝が配置されても良いし、周方向主溝がタイヤ赤道面CLを中心として左右非対称に配置されても良い(図示省略)。また、1つの周方向主溝がタイヤ赤道面CL上に配置されることにより、陸部がタイヤ赤道面CLから外れた位置に配置されても良い(図示省略)。
また、タイヤ赤道面CLを境界とする1つの領域において、タイヤ幅方向の最も外側にある左右の周方向主溝21、21を最外周方向主溝として定義する。一般に、タイヤ赤道面CLから最外周方向主溝21までの距離(図中の寸法記号省略)は、タイヤ接地幅TWの20[%]以上35[%]以下の範囲にある。
タイヤ接地幅TWは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に静止状態にて平板に対して垂直に置いて規定荷重に対応する負荷を付与したときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大直線距離として測定される。
タイヤ接地端Tは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に静止状態にて平板に対して垂直に置いて規定荷重に対応する負荷を加えたときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大幅位置として定義される。
また、周方向主溝21、22に区画された複数の陸部31〜33のうち、タイヤ幅方向の最も外側にある陸部31をショルダー陸部として定義する。ショルダー陸部31は、最外周方向主溝21に区画されたタイヤ幅方向外側の陸部であり、タイヤ接地端Tを踏面に有する。また、タイヤ幅方向外側から2列目の陸部32をセカンド陸部として定義する。セカンド陸部32は、最外周方向主溝21に区画されたタイヤ幅方向内側の陸部であり、最外周方向主溝21を挟んでショルダー陸部31に隣接する。また、セカンド陸部32よりもタイヤ赤道面CL側にある陸部33をセンター陸部として定義する。センター陸部33は、タイヤ赤道面CL上に配置されても良いし(図2)、タイヤ赤道面CLから外れた位置に配置されても良い(図示省略)。
なお、図2の構成では、単一のセンター陸部33のみが存在するが、5本以上の周方向主溝を備える構成では、複数のセンター陸部が定義される(図示省略)。また、3本の周方向主溝を備える構成では、センター陸部がセカンド陸部を兼ねる(図示省略)。
また、図2の構成では、すべての周方向主溝21、22が、ストレート形状を有している。しかし、これに限らず、周方向主溝21、22の一部あるいは全部が、タイヤ幅方向に振幅を有するジグザグ形状、波状形状あるいはステップ形状を有しても良い(図示省略)。
[セカンド陸部のブロック列]
スタッドレスタイヤの開発では、近年、雪上性能と氷上性能との両立がますます重要となっている。特に、氷上性能については、制動性、旋回性などの向上に向けた要求が多い。一般的に、氷上性能の向上に向けては、トレッドパターンの溝面積を減少させることが有効であり、一方で、雪上性能の向上に向けては、トレッドパターンの溝面積を増加させることが有効である。このため、雪上性能と氷上性能との両立が困難であるという課題がある。
そこで、この空気入りタイヤ1は、雪上性能と氷上性能との両立のために、以下の構成を採用している。
図3は、図2に記載したトレッドパターンの1列の陸部を示す平面図である。図4は、図3に記載した陸部のラグ溝を示す説明図である。これらの図において、図3は、セカンド陸部32の拡大平面図を示し、図4は、セカンド陸部32に配置されたラグ溝322(322A、322B)の形状を抽出して簡略に示している。
図3に示すように、セカンド陸部32は、1本の周方向細溝321と、2種類かつ複数のラグ溝322A、322Bとを備える。
周方向細溝321は、タイヤ周方向に延在する細溝であり、陸部32の幅方向の中央部に配置される。具体的には、周方向細溝321の溝幅Wsが、最外周方向主溝21の溝幅Wmに対して、0.20≦Ws/Wm≦0.50の関係を有することが好ましい。また、タイヤ赤道面CLを境界とする左右の領域のうち、周方向細溝321と同一の領域に配置された最外周方向主溝21が、比較対象となる。また、陸部32の一方のエッジ部から周方向細溝321の溝中心線までの距離Dsと、陸部32の幅W1とが、0.35≦Ds/W1≦0.65の関係を有することが好ましく、0.40≦Ds/W1≦0.55の関係を有することがより好ましい。これにより、周方向細溝321に分断された陸部32の左右の領域の剛性が均一化される。
距離Dsは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、周方向主溝21、22の溝幅の測定点から周方向細溝321の溝中心線までのタイヤ軸方向の距離として測定される。
陸部32の幅W1は、左右の周方向主溝21、22の溝幅の測定点を基準として測定される。
一般的な乗用車用タイヤでは、セカンド陸部32の幅W1と、タイヤ接地幅TW(図2参照)とが、0.10≦W1/TW≦0.30の範囲にある。
例えば、図3の構成では、周方向細溝321が、ストレート形状を有している。しかし、これに限らず、周方向細溝321が、タイヤ幅方向に振幅を有するジグザグ形状、波状形状あるいはステップ形状を有しても良い。これにより、陸部32のエッジ成分が増加して、雪上性能および氷上性能が向上する。また、周方向細溝321の溝深さが、陸部32の左右にある周方向主溝21、22の溝深さよりも浅い。これにより、陸部32の剛性が確保されている。
2種類のラグ溝322A、322Bは、タイヤ幅方向に延在して周方向細溝321を貫通する横溝であり、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bに分類される。具体的には、第一ラグ溝322Aが、一方の端部にて陸部32の一方(図3の左側)のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて陸部32の内部で終端する。一方、第二ラグ溝322Bが、一方の端部にて陸部32の他方(図3の右側)のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて陸部32の内部で終端する。したがって、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bは、陸部32を横断しないセミクローズド構造を有し、また、相互に異なる周方向主溝21、22に開口する。
かかる構成では、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、タイヤ幅方向に延在して周方向細溝321を貫通し、また、周方向主溝21、22にそれぞれ開口するので、溝容積が増加して、雪上路面での陸部32の雪中剪断力および排雪性が向上する。また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、他方の端部にて陸部32の内部で終端するので、陸部32の接地面積が確保されて氷上路面での凝着摩擦力が確保される。これにより、タイヤの雪上性能と氷上性能とが両立する。
また、第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとが、タイヤ周方向に所定間隔を隔てて交互に配置される。このため、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、左右の周方向主溝21、22に対して左右交互に開口し、また、周方向細溝321に対して左右交互に交差する。このように、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bと周方向主溝21、22および周方向細溝321との交差部の数が多く確保されるので、雪上路面での陸部32の雪中剪断力および排雪性が向上する。また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bの開口部が、陸部32の左右のエッジ部に対して左右交互に配置されるので、複数のラグ溝が陸部の片側エッジ部のみに開口する構成(図示省略)と比較して、車両旋回時におけるラグ溝322A、322Bの雪中剪断力およびエッジ作用が向上する。
また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bの溝中心線と周方向細溝321の溝中心線との交点PA、PBをそれぞれ定義する。このとき、隣り合う一対の第一ラグ溝322A、322Aの交点PA、PAのタイヤ周方向の距離L1と、第一ラグ溝322Aの交点PAから第二ラグ溝322Bの交点PBまでの距離L2とが、0.35≦L2/L1≦0.65の関係を有することが好ましく、0.40≦L2/L1≦0.60の関係を有することがより好ましい。これにより、陸部32におけるラグ溝322A、322Bの配置間隔が均一化されて、タイヤ周方向に隣り合うラグ溝322A、322Bに区画された領域の剛性が均一化される。
例えば、図3の構成では、セカンド陸部32が左右の周方向主溝21、22と周方向細溝321と2種類のラグ溝322A、322Bとに区画されて、複数のブロック323A、323Bが形成されている。また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、タイヤ周方向に向かって左右の周方向主溝21、22および周方向細溝321に交互に開口することにより、ブロック323A、323Bが、タイヤ全周に渡って千鳥状に配列されている。これにより、ブロック剛性を均一化させながら、溝エッジ量を最大化することができるので、氷上性能が大幅に向上する。
また、第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとが、相互に線対称な構造を有し、タイヤ周方向に対して相互に逆方向かつ同一の傾斜角にて傾斜している。このため、周方向細溝321の左右にあるブロック323A、323Bが、平行四辺形状の同一な踏面形状を有している。これにより、ブロック323A、323Bの接地形状が均一化されている。また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bの溝深さが、周方向主溝21、22の溝深さよりも浅い。これにより、陸部32の剛性が確保されている。
また、隣り合うブロック323A、323A;323A、323B;323B、323Bの接地面積比が、0.80以上1.20以下の範囲にあることが好ましく、0.90以上1.10以下の範囲にあることがより好ましい。これにより、隣り合うブロックの接地面積が均一化される。
ブロックの接地面積は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に静止状態にて平板に対して垂直に置いて規定荷重に対応する負荷を加えたときのタイヤと平板との接触面にて測定される。
また、図4において、ラグ溝322A(322B)のタイヤ周方向に対する傾斜角θが、40[deg]≦θ≦85[deg]の範囲内にあることが好ましく、60[deg]≦θ≦75[deg]の範囲内にあることがより好ましい。これにより、ラグ溝322A(322B)の傾斜角θが適正化される。
ラグ溝の傾斜角θは、ラグ溝の溝中心線とタイヤ周方向とのなす角として測定される。
また、周方向細溝321との交差位置におけるラグ溝322A(322B)の溝幅Wg1と、陸部32のエッジ部におけるラグ溝322A(322B)の溝幅Wg2とが、Wg2<Wg1の関係を有する。また、比Wg1/Wg2が、0.20≦Wg2/Wg1≦0.70の範囲にあることが好ましい。かかる構成では、ラグ溝322A(322B)が陸部32のエッジ部にて溝幅を狭めることにより、セカンド陸部32のエッジ部の剛性が適正に確保される。
また、セカンド陸部32のラグ溝322A、322Bの最大溝幅(図4では、溝幅Wg1)が、最外周方向主溝21の溝幅Wm(図2参照)に対して25[%]以上60[%]以下の範囲にあることが好ましく、30[%]以上50[%]以下の範囲にあることがより好ましい。したがって、セカンド陸部32のラグ溝322A、322Bが、一般的なラグ溝よりも狭い溝幅を有する。これにより、ラグ溝322A、322Bの本数が確保されてエッジ成分が確保され、同時に、ラグ溝322A、322Bの溝幅が狭められて接地面積が確保される。
例えば、図4の構成では、ラグ溝322A(322B)が、周方向主溝21、22に対する開口部にて溝幅を狭めたステップ形状を有している。具体的には、ラグ溝322A(322B)が、周方向細溝321を貫通して陸部32内で終端する幅広部3221と、周方向主溝21、22に開口する幅狭部3222とを有し、幅広部3221と幅狭部3222とが、一直線に接続されている。また、ラグ溝322A(322B)の一方(図4の下方)のエッジ部が直線状を有し、他方(図4の上方)のエッジ部がステップ形状を有している。また、ステップ形状の立ち上がり部の傾斜角φが、鈍角となっている。また、幅広部3221および幅狭部3222が、一定の溝幅を有している。また、幅広部3221が、全体として平行四辺形状を有している。
また、図4の構成では、幅狭部3222の溝幅Wg2が1[mm]≦Wg2の範囲にあり、幅狭部3222がタイヤ接地時に塞がらないように設定されている。これにより、タイヤ接地時におけるラグ溝322A(322B)のエッジ成分が適正に確保されている。幅狭部3222が、サイプと同程度の溝幅を有することにより、タイヤ接地時に閉塞しても良い。これにより、タイヤ接地時におけるセカンド陸部32のエッジ部の剛性が向上する。
また、陸部32が、ラグ溝322A(322B)の幅狭部3222のタイヤ幅方向の延在距離D2と、幅狭部3222を有するブロック323A(323B)の幅Wb2とが、0.20≦D2/Wb2≦0.50の関係を有することが好ましく、0.30≦D2/Wb2≦0.40の関係を有することがより好ましい。これにより、幅狭部3222の延在距離D2が適正化される。
また、周方向細溝321に区画されたブロック323B(323A)のエッジ部からラグ溝322A(322B)の終端部までの距離D1と、ブロック323B(323A)の幅Wb1とが、0.30≦D1/Wb1≦0.70の関係を有することが好ましく、0.40≦D1/Wb1≦0.60の関係を有することがより好ましい。これにより、ラグ溝322A(322B)の終端部の位置が適正化される。
なお、図3の構成では、ラグ溝322A、322Bが全体としてストレート形状を有している。しかし、これに限らず、ラグ溝322A、322Bが円弧形状、S字形状、屈曲形状などを有しても良い(図示省略)。
また、ショルダー陸部31との関係では、図2に示すように、セカンド陸部32に配置されたラグ溝322A、322Bの総本数N1と、ショルダー陸部31に配置されたラグ溝311の総本数Nshとが、1.2≦N1/Nsh≦3.5の関係を有することが好ましく、1.5≦N1/Nsh≦2.5の関係を有することがより好ましい。セカンド陸部32に形成されたエッジ成分は、氷上性能に対する寄与が高い。そこで、上記のようにラグ溝322A、322Bがセカンド陸部32で密に配置されることにより、セカンド陸部32のエッジ成分が増加して、氷上性能の向上効果が効率的に得られる。一方で、ラグ溝311がショルダー陸部31で疎に配置されることにより、ショルダー陸部31の剛性が確保される。
例えば、図2の構成では、ショルダー陸部31のピッチ数とセカンド陸部32のピッチ数とが同一であり、ショルダー陸部31では、1つのピッチに1本のラグ溝311が配置され、セカンド陸部32では、1つのピッチに一組のラグ溝322A、322Bが配置されている。また、セカンド陸部32に配置されたラグ溝322A、322Bの溝幅(図4における最大溝幅Wg1)が、ショルダー陸部31に配置されたラグ溝311の溝幅(図中の寸法記号省略)よりも狭い。具体的には、セカンド陸部32のラグ溝322A、322Bの溝幅が、ショルダー陸部31のラグ溝311の溝幅に対して15[%]以上60[%]以下の範囲にあることが好ましく、20[%]以上50[%]以下の範囲にあることがより好ましい。このように、ラグ溝322A、322Bの総本数N1を多くしてセカンド陸部32のエッジ成分を増加させる一方で、ラグ溝322A、322Bの溝幅を狭めてセカンド陸部32の接地面積を確保している。同時に、ショルダー陸部31の溝面積比とセカンド陸部32の溝面積比とが均一化されている。
なお、図2の構成では、上記のようにショルダー陸部31のピッチ数とセカンド陸部32のピッチ数とが同一に設定されているが、これに限らず、これらの陸部31、32が相互に異なるピッチ数を有しても良い。このとき、セカンド陸部32のピッチ数がショルダー陸部31のピッチ数よりも大きく設定されることが好ましい。これにより、氷上性能の向上効果が効率的に得られ、また、ショルダー陸部31の剛性が適正に確保される。
また、図2の構成では、各陸部31〜33が、複数のサイプ(図中の寸法記号省略)を備えている。また、図3に示すように、セカンド陸部32が、周方向細溝321を境界とする左右のブロック323A、323Bの踏面に、複数のサイプ4をそれぞれ有している。また、周方向細溝321を境界とする一方のブロック323Aに配置されたサイプ4の傾斜方向と、他方のブロック323Bに配置されたサイプ4の傾斜方向とが、相互に異なる。具体的には、図3の左側のブロック323Aでは、サイプ4が、第一ラグ溝322Aに対して平行に配置されて、第一ラグ溝322Aと共に図中右上がりで傾斜している。同様に、図3の右側のブロック323Bでは、サイプ4が、第二ラグ溝322Bに対して平行に配置されて、第二ラグ溝322Bと共に図中右下がりで傾斜している。これにより、車両旋回時におけるサイプ4のエッジ作用が高められている。
[変形例]
図5は、図1に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。同図は、セカンド陸部32の拡大平面図を示している。
図2の構成では、セカンド陸部32を区画する左右の周方向主溝21、22がストレート形状を有し、また、セカンド陸部32の左右のエッジ部がストレート形状を有している。
しかし、これに限らず、セカンド陸部32を区画する左右の周方向主溝21、22の一方あるいは双方が、タイヤ幅方向に振幅を有するジグザグ形状、波状形状あるいはステップ形状を有しても良い。また、セカンド陸部32の一方あるいは双方のエッジ部が、タイヤ幅方向に振幅を有するジグザグ形状、波状形状あるいはステップ形状を有しても良い。また、周方向主溝21、22の形状とセカンド陸部32のエッジ部の形状とが、一致しなくとも良い。
例えば、図5の構成では、セカンド陸部32を区画する左右の周方向主溝21、22がタイヤ全周に渡ってストレート形状を有している。また、セカンド陸部32のタイヤ赤道面CL側のエッジ部(図2参照)が、タイヤ全周に渡ってタイヤ幅方向に振幅を有するジグザグ形状を有している。具体的には、周方向細溝321および一対のラグ溝322A、322Aに区画された1つのブロック323Aが、周方向主溝22側のエッジ部に一対の面取部324、325を有する。また、第一の面取部324が、長尺構造を有し、タイヤ周方向に隣り合う一方のラグ溝322Aの開口部から他方のラグ溝322Aの開口部の近傍まで延在している。また、第一の面取部324の幅が一方のラグ溝322Aの開口部で最も大きく、他方のラグ溝322Aの開口部に向かって漸減している。また、第二の面取部325が、短尺構造を有し、他方のラグ溝322Aの開口部に形成されている。そして、セカンド陸部32の各ブロック323Aが上記一対の面取部324、325を周方向主溝22側のエッジ部に有することにより、セカンド陸部32の踏面のタイヤ赤道面側のエッジ部が全体としてジグザグ形状を有している。
[効果]
以上説明したように、この空気入りタイヤ1は、タイヤ赤道面CLを境界とする一方の領域に配置された2本の周方向主溝21、22と、周方向主溝21、22に区画された陸部32とを備える(図2参照)。また、陸部32が、タイヤ周方向に延在する周方向細溝321と、タイヤ幅方向に延在して周方向細溝321を貫通する複数組の第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bとを備える(図3参照)。また、第一ラグ溝322Aが、一方の端部にて陸部32の一方のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて陸部32の内部で終端する。また、第二ラグ溝322Bが、一方の端部にて陸部32の他方のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて陸部32の内部で終端する。また、第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとが、タイヤ周方向に交互に配置される。
かかる構成では、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、タイヤ幅方向に延在して周方向細溝321を貫通し、また、周方向主溝21、22にそれぞれ開口するので、溝の交差部の数が多くなり溝容積が増加して、雪上路面での陸部32の雪中剪断力および排雪性が向上する。また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、他方の端部にて陸部32の内部で終端するので、陸部32の接地面積が確保されて氷上路面での凝着摩擦力が確保される。これにより、タイヤの雪上性能と氷上性能とが両立する利点がある。
また、第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとがタイヤ周方向に交互に配置されることにより、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが陸部32の左右のエッジ部に対して交互に開口する。すると、複数のラグ溝が陸部の片側エッジ部のみに開口する構成(図示省略)と比較して、車両旋回時におけるラグ溝322A、322Bのエッジ作用が向上する。これにより、特に氷上路面でのタイヤの旋回性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、陸部32が、2本の周方向主溝21、22と周方向細溝321と複数組の第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bとに区画された複数のブロック323A、323Bを備える(図3参照)。また、ブロック323A、323Bが、タイヤ全周に渡って千鳥状に配列される。かかる構成では、ブロック323A、323Bがタイヤ全周に渡って千鳥状に配列されるので、ブロック剛性を均一化させながら、溝エッジ量を最大化することができる。これにより、タイヤの氷上性能が大幅に向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、隣り合うブロック323A、323A;323A、323B;323B、323Bの接地面積比が、0.80以上1.20以下の範囲にある(図3参照)。これにより、隣り合うブロックの接地面積が均一化されて、ブロックの偏摩耗が抑制される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、第一ラグ溝322Aと第二ラグ溝322Bとが、タイヤ周方向に対して相互に逆方向に傾斜する(図3参照)。かかる構成では、陸部のすべてのラグ溝が同一方向に傾斜する構成(図示省略)と比較して、車両旋回時におけるラグ溝322A、322Bのエッジ作用が向上する。これにより、特に氷上路面でのタイヤの旋回性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bのタイヤ周方向に対する傾斜角θが、40[deg]≦θ≦85[deg]の範囲内にある(図4参照)。これにより、ラグ溝322A、322Bの傾斜角θが適正化される利点がある。すなわち、40[deg]≦θであることにより、傾斜角θが適正に確保されて、ラグ溝322A、322Bによるトラクション性が確保される。また、θ≦85[deg]であることにより、ラグ溝322A、322Bの傾斜による氷上旋回性能の向上作用が適正に得られる。
また、この空気入りタイヤ1では、周方向細溝321との交差位置における第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bの溝幅Wg1と、陸部32のエッジ部における第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bの溝幅Wg2とが、Wg2<Wg1の関係を有する(図4参照)。ラグ溝322A(322B)が陸部32のエッジ部にて溝幅を狭めることにより、セカンド陸部32のエッジ部の剛性が適正に確保される。これにより、タイヤの氷上性能が確保される。
また、この空気入りタイヤ1では、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bが、周方向主溝21、22に対する開口部にて溝幅を狭めたステップ形状を有する(図4参照)。これにより、セカンド陸部32のエッジ部の剛性が効果的に確保される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、陸部32が、2本の周方向主溝21、22と周方向細溝321と複数組の第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bとに区画された複数のブロック323A、323Bを備える(図3参照)。また、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bのステップ形状の幅狭部3222のタイヤ幅方向の延在距離D2と、幅狭部3222を有するブロック323A、323Bの幅Wb2とが、0.20≦D2/Wb2≦0.50の関係を有する(図4参照)。これにより、幅狭部3222の延在距離D2が適正化される利点がある。すなわち、0.20≦D2/Wb2であることにより、ラグ溝322A、322Bの溝体積が確保されて、ラグ溝322A、322Bによる雪中剪断作用が確保される。また、D2/Wb2≦0.50であることにより、幅狭部3222による陸部32のエッジ部の剛性の補強作用が適正に確保される。
また、この空気入りタイヤ1では、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bと周方向細溝321との交点PA、PBをそれぞれ定義するときに、隣り合う一対の第一ラグ溝322A、322Aの交点PA、PAのタイヤ周方向の距離L1と、第一ラグ溝322Aの交点PAから第二ラグ溝322Bの交点PBまでの距離L2とが、0.35≦L2/L1≦0.65の関係を有する(図3参照)。これにより、陸部32におけるラグ溝322A、322Bの配置間隔が均一化されて、ラグ溝322A、322Bに区画されたブロック323A、323Bの剛性が均一化される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、陸部32が、2本の周方向主溝21、22と周方向細溝321と複数組の第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bとに区画された複数のブロック323A、323Bを備える(図3参照)。また、ブロック323A、323Bのエッジ部から第一ラグ溝322Aあるいは第二ラグ溝322Bの終端部までの距離D1と、ブロック323A、323Bの幅Wb1とが、0.30≦D1/Wb1≦0.70の関係を有する(図4参照)。これにより、ラグ溝322A、322Bの終端部の位置が適正化される利点がある。すなわち、0.30≦D1/Wb1であることにより、ラグ溝322A、322Bによるエッジ作用および雪中剪断作用が確保される。また、D1/Wb1≦0.70であることにより、ブロック323A、323Bの剛性が確保される。
また、この空気入りタイヤ1では、周方向細溝321、第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bの溝深さが、周方向主溝21、22の溝深さ(図示省略)よりも浅い(図3参照)。これにより、陸部32の剛性が確保されて、タイヤの氷上性能およびドライ性能が確保される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、陸部32に配置された第一ラグ溝322Aおよび第二ラグ溝322Bの総本数N1と、ショルダー陸部31に配置されたラグ溝311の総本数Nshとが、1.2≦N1/Nsh≦3.5の関係を有する(図2参照)。かかる構成では、ラグ溝322A、322Bがセカンド陸部32で密に配置されることにより、セカンド陸部32のエッジ成分が増加して、氷上性能の向上効果が効率的に得られる利点がある。一方で、ラグ溝311がショルダー陸部31で疎に配置されることにより、ショルダー陸部31の剛性が確保される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、陸部32に配置されたラグ溝322A、322Bの溝幅(図4における最大溝幅Wg1)が、ショルダー陸部31に配置されたラグ溝311の溝幅よりも狭い(図2参照)。これにより、ラグ溝322A、322Bの溝幅を狭めて陸部32の接地面積を確保できる利点があり、同時に、陸部32のラグ溝322A、322Bの本数を増加させて陸部32のエッジ成分を増加させ得る利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、陸部32が、複数のサイプ4を備え、且つ、周方向細溝321を境界とする一方の領域に配置されたサイプ4の傾斜方向と、他方の領域に配置されたサイプ4の傾斜方向とが、相互に異なる(図3参照)。これにより、車両旋回時におけるサイプ4のエッジ作用が向上して、特に氷上路面におけるタイヤの旋回性能が向上する利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、陸部32が、タイヤの車両装着状態にて、タイヤ赤道面CLを境界とする車幅方向内側領域に配置されることが好ましい(図2参照)。車幅方向内側領域のセカンド陸部32は、タイヤの雪上性能および氷上性能に対する寄与が大きい。したがって、車幅方向内側領域のセカンド陸部32が上記の構成を有することにより、タイヤの雪上性能および氷上性能の両立効果が効率的に得られる利点がある。
なお、車両に対する装着方向を指定する装着方向表示部は、例えば、タイヤのサイドウォール部に付されたマークや凹凸によって構成される。例えば、ECER30(欧州経済委員会規則第30条)が、車両装着状態にて車幅方向外側となるサイドウォール部に装着方向表示部を設けることを義務付けている。
図6は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
この性能試験では、複数種類の試験タイヤについて、(1)氷上制動性能、(2)氷上旋回性能、および、(3)雪上操案性能に関する評価が行われた。また、タイヤサイズ195/65R15 91Qの試験タイヤがリムサイズ15X6Jの規定リムに組み付けられ、この試験タイヤに空気圧210[kPa]およびJATMA規定の規定荷重が付与される。また、試験タイヤが、試験車両である排気量1600[cc]かつFF(Front engine Front drive)方式のセダンの総輪に装着される。
(1)氷上制動性能に関する評価では、試験車両が所定の氷路面を走行し、走行速度40[km/h]からの制動距離が測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
(2)氷上旋回性能に関する評価では、試験車両が所定の氷路面を半径6[m]の円に沿って旋回走行して、その走行タイムが計測される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
(3)雪上操安性能に関する評価では、試験車両が所定の雪路面を60[km/h]〜100[km/h]で走行する。そして、テストドライバーがレーチェンジ時およびコーナリング時における操舵性ならびに直進時における安定性について官能評価を行う。この評価は従来例を基準(100)とした指数評価により行われ、その数値が大きいほど好ましい。
実施例1〜10の試験タイヤは、図1〜図3の構成を備える。また、トレッド幅TWが156[mm]であり、最外周方向主溝21の溝幅Wmが6.0[mm]である。また、セカンド陸部32の幅W1(図3参照)が30[mm]である。また、セカンド陸部32の周方向細溝321の溝幅Wsが2.0[mm]であり、比Ds/W1が0.50である。また、実施例1の試験タイヤでは、セカンド陸部32のラグ溝322A、322Bが、一定の溝幅Wg1を有するストレート形状を備え、幅狭部3222を有していない。一方、実施例2の試験タイヤでは、セカンド陸部32のラグ溝322A、322Bが、図4に示すステップ形状を有し、その幅広部3221の溝幅Wg1が2.3[mm]である。また、セカンド陸部32のラグ溝322A、322Bの配置間隔の比L2/L1が、0.50である。また、サイプ4のサイプ幅が0.4[mm]である。
従来例の試験タイヤは、実施例1の構成において、図3におけるセカンド陸部32の第二ラグ溝322Bが、セカンド陸部32を貫通するオープン構造を有し、また、すべてのラグ溝322A、322Bがタイヤ周方向に対して同一方向に傾斜する。
試験結果に示すように、実施例1〜10の試験タイヤでは、タイヤの雪上性能および氷上性能が両立することが分かる。
1:空気入りタイヤ、11:ビードコア、12:ビードフィラー、13:カーカス層、14:ベルト層、141、142:交差ベルト、143:ベルトカバー、15:トレッドゴム、16:サイドウォールゴム、17:リムクッションゴム、21、22:周方向主溝、31:ショルダー陸部、311:ラグ溝、32:セカンド陸部、321:周方向細溝、322A、322B:ラグ溝、3221:幅広部、3222:幅狭部、323A、323B:ブロック、33:センター陸部、4:サイプ

Claims (15)

  1. タイヤ赤道面を境界とする一方の領域に配置された2本の周方向主溝と、前記周方向主溝に区画された陸部とを備える空気入りタイヤであって、
    前記陸部が、タイヤ周方向に延在する周方向細溝と、タイヤ幅方向に延在して前記周方向細溝を貫通する複数組の第一ラグ溝および第二ラグ溝とを備え、
    前記第一ラグ溝が、一方の端部にて前記陸部の一方のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて前記陸部の内部で終端し、
    前記第二ラグ溝が、一方の端部にて前記陸部の他方のエッジ部に開口すると共に、他方の端部にて前記陸部の内部で終端し、且つ、
    前記第一ラグ溝と前記第二ラグ溝とが、タイヤ周方向に交互に配置されることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記陸部が、前記2本の周方向主溝と前記周方向細溝と前記複数組の第一ラグ溝および第二ラグ溝とに区画された複数のブロックを備え、且つ、前記ブロックが、タイヤ全周に渡って千鳥状に配列される請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 隣り合う前記ブロックの接地面積比が、0.80以上1.20以下の範囲にある請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記第一ラグ溝と前記第二ラグ溝とが、タイヤ周方向に対して相互に逆方向に傾斜する請求項1〜3のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記第一ラグ溝および前記第二ラグ溝のタイヤ周方向に対する傾斜角θが、40[deg]≦θ≦85[deg]の範囲内にある請求項1〜4のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記周方向細溝との交差位置における前記第一ラグ溝および前記第二ラグ溝の溝幅Wg1と、前記陸部のエッジ部における前記第一ラグ溝および前記第二ラグ溝の溝幅Wg2とが、Wg2<Wg1の関係を有する請求項1〜5のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記第一ラグ溝および前記第二ラグ溝が、前記周方向主溝に対する開口部にて溝幅を狭めたステップ形状を有する請求項1〜6のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記陸部が、前記2本の周方向主溝と前記周方向細溝と前記複数組の第一ラグ溝および第二ラグ溝とに区画された複数のブロックを備え、且つ、
    前記第一ラグ溝および前記第二ラグ溝の前記ステップ形状の幅狭部のタイヤ幅方向の延在距離D2と、前記幅狭部を有する前記ブロックの幅Wb2とが、0.20≦D2/Wb2≦0.50の関係を有する請求項7に記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記第一ラグ溝および前記第二ラグ溝と前記周方向細溝との交点PA、PBをそれぞれ定義し、且つ、
    隣り合う一対の前記第一ラグ溝の交点PA、PAのタイヤ周方向の距離L1と、前記第一ラグ溝の交点PAから前記第二ラグ溝の交点PBまでの距離L2とが、0.35≦L2/L1≦0.65の関係を有する請求項1〜8のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  10. 前記陸部が、前記2本の周方向主溝と前記周方向細溝と前記複数組の第一ラグ溝および第二ラグ溝とに区画された複数のブロックを備え、且つ、
    前記ブロックのエッジ部から前記第一ラグ溝あるいは前記第二ラグ溝の終端部までの距離D1と、前記ブロックの幅Wb1とが、0.30≦D1/Wb1≦0.70の関係を有する請求項1〜9のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  11. 前記周方向細溝、前記第一ラグ溝および前記第二ラグ溝の溝深さが、前記周方向主溝の溝深さよりも浅い請求項1〜10のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  12. 前記陸部に配置された前記第一ラグ溝および前記第二ラグ溝の総本数N1と、ショルダー陸部に配置されたラグ溝の総本数Nshとが、1.2≦N1/Nsh≦3.5の関係を有する請求項1〜11のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  13. 前記陸部に配置された前記ラグ溝の溝幅が、ショルダー陸部に配置された前記ラグ溝の溝幅よりも狭い請求項1〜12のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  14. 前記陸部が、複数のサイプを備え、且つ、前記周方向細溝を境界とする一方の領域に配置された前記サイプの傾斜方向と、他方の領域に配置された前記サイプの傾斜方向とが、相互に異なる請求項1〜13のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  15. 前記陸部が、タイヤの車両装着状態にて、タイヤ赤道面を境界とする車幅方向内側領域に配置される請求項1〜14のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
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